JP2011209867A - 路側通信機及び送信電力調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】路側通信機の通信エリアを必要最小限に安定して維持する。
【解決手段】予め定められた基準通信エリアの大きさに、実際のアップリンクエリアの大きさ及びダウンリンクエリアの大きさを設定することが求められる路側通信機又はこれによるダウンリンク信号の送信電力調整方法であって、路上に設置された後に、車載通信機から得られる位置情報に基づいてアップリンクエリアの大きさを推定し、推定したアップリンクエリアの最遠端と前記基準通信エリアの最遠端とが一定量以上相違しているときは、互いに一致させる方向に送信電力を調整する。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）の構成要素として好適な路側通信機、及び、その送信電力調整方法に関する。

近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、この情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる高度道路交通システムは、主として、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である複数の車載通信機とによって構成される。

この場合、各通信主体間で行う通信の組み合わせには、路側通信機同士が行う路路間通信と、路側通信機と車載通信機とが行う路車（又は車路）間通信と、車載通信機同士が行う車車間通信とが含まれる。このように複数種類の通信が行われる通信システムでは、路側通信機と車載通信機とで送信タイミングを分けることにより互いの信号がぶつかることを防止している。また、路側通信機同士では互いに同じタイミングで送信するため、空間的に分離すべく、通信エリアが重ならないように工夫されている。なお、これらの通信に用いられる周波数帯は、地上デジタル放送や携帯電話の周波数帯と隣接している。

特許第２８０６８０１号公報

上記のような高度道路交通システムにおいて、路側通信機の通信エリアが必要以上に大きいと、近隣の路側通信機同士で相互干渉を起こし、これによって車載通信機による受信に支障が出る場合があり得る。また隣接の地上デジタル放送や携帯電話への予干渉が増大する。逆に、必要な通信エリアが得られていないようなことがあれば、予定していた通信ができない。また、通信エリアは、電波伝搬環境の変化によって、いつの間にか変化する場合もある。

かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、路側通信機の通信エリアを必要最小限に安定して維持することを目的とする。

（１）本発明は、予め定められた基準通信エリアの大きさに、実際のアップリンクエリアの大きさ及びダウンリンクエリアの大きさを設定することが求められる路側通信機であって、路上に設置された後に、車載通信機から得られる位置情報に基づいてアップリンクエリアの大きさを推定するエリア推定部と、推定したアップリンクエリアの最遠端と前記基準通信エリアの最遠端とが一定量以上相違しているときは、互いに一致させる方向に送信電力を調整する電力調整部とを備えたものである。

上記のように構成された路側通信機では、車載通信機から送信されてくる位置情報に基づいてアップリンクエリアを推定し、その最遠端を、基準通信エリアの最遠端と一致させるように送信電力が調整されるので、目標とした通信エリアが維持される。

（２）また、上記路側通信機において、電力調整部による調整量は、一度の調整で一致をさせるための量よりも少ないことが好ましい。
この場合、一度の調整で一致させるための量よりも少ない量で、少しずつエリアを基準通信エリアに近づけていくことで、過調整を避けて、無難な処理を行うことができる。

（３）また、上記（１）の路側通信機において、基準通信エリア及び推定したアップリンクエリアは共に、車載通信機の位置と当該位置からの受信電力とのマップとして表されるものであり、電力調整部は、送信電力の調整量を、基準通信エリア及び推定したアップリンクエリアの同一位置における受信電力の差に基づいて決定するようにしてもよい。
この場合、アップリンクエリアの最遠端がどこか、という情報が正確に入手できなくても、入手できた情報の範囲で、アップリンクエリアを推定し、送信電力の調整量の目安を把握することができる。また、通信エリア内の車載通信機の数（車両数）が少なくても、送信電力の調整量の目安を把握することができる。

（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかの路側通信機において、アップリンクエリアを推定するにあたって、前記車載通信機から送信される速度情報を参酌するようにしてもよい。
この場合、速度に配慮してアップリンク情報の信頼性に軽重をもたせることができる。

（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかの路側通信機において、アップリンクエリアを推定するにあたって、同一の車載通信機から前記情報を受け取る間隔を参酌するようにしてもよい。
この場合、車両の移動と車載通信機の送信タイミングに配慮してアップリンク情報の信頼性に軽重をもたせることができる。

（６）また、上記（１）〜（５）のいずれかの路側通信機において、車載送信機から送信される車種情報に基づいて得られる当該エリア内の大型車の構成比率を参酌するようにしてもよい。
大型車が多いと、車載通信機から届くべき信号が届かないことにより誤ったエリア推定をしてしまう恐れがあるが、この場合にはその点に配慮してアップリンク情報の信頼性に軽重をもたせることができる。

（７）また、上記（１）〜（６）のいずれかの路側通信機はＧＰＳ受信機を備え、アップリンクエリアを推定するにあたって、ＧＰＳ衛星の捕捉数を参酌するようにしてもよい。
ＧＰＳ衛星の捕捉数が多い方がＧＰＳ受信機で検出する位置の精度が高くなる。また、路側通信機から見たＧＰＳ衛星の数は、通信エリア内の車載通信機から見たＧＰＳ衛星の数と同じである。従って、ＧＰＳ衛星の捕捉数に配慮してアップリンク情報の信頼性に軽重をもたせることができる。

（８）一方、本発明は、予め定められた基準通信エリアの大きさに、実際のアップリンクエリアの大きさ及びダウンリンクエリアの大きさを設定することが求められる路側通信機によるダウンリンク信号の送信電力調整方法であって、路上に設置された後に、車載通信機から得られる位置情報に基づいてアップリンクエリアの大きさを推定し、推定したアップリンクエリアの最遠端と前記基準通信エリアの最遠端とが一定量以上相違しているときは、互いに一致させる方向に送信電力を調整する、というものである。

上記のような送信電力調整方法の場合、車載通信機から送信されてくる位置情報に基づいてアップリンクエリアを推定し、その最遠端を、基準通信エリアの最遠端と一致させるように送信電力が調整されるので、目標とした通信エリアが維持される。

本発明の路側通信機又は送信電力調整方法によれば、路側通信機の通信エリアを必要最小限に安定して維持することができる。

本発明の実施形態に係る路側通信機を含む高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。 図１に示す高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。 路側通信機と車載通信機の内部構成を示すブロック図である。 車載通信機が送信するデータフォーマットの一例を示す図である。 第１実施形態に係る路側通信機の通信エリアを示す略図であり、（ａ）は路側通信機と、車載通信機を搭載した車両との位置関係を示している。（ｂ）は、路側通信機から見た全通信エリアのうち、路上の一方向へ拡がる通信エリアのみを抽出して考えた場合の、目標とする通信エリアの形状イメージを平面的に表した図である。 推定される通信エリアが、図５の通信エリアから変化した状態を示す図である。 第２実施形態に係る路側通信機の通信エリアを示す略図であり、（ａ）は路側通信機と、車載通信機を搭載した車両との位置関係を示している。（ｂ）は、路側通信機から見た全通信エリアのうち、路上の一方向へ拡がる通信エリアのみを抽出して考えた場合の、目標とする通信エリアの形状イメージを平面的に表した図である。 推定される通信エリアが、図７の通信エリアから変化した状態を示す図である。 第３実施形態に係る路側通信機の通信エリアを示す略図であり、（ａ）は路側通信機と、車載通信機を搭載した車両との位置関係を示している。（ｂ）は、路側通信機から見た全通信エリアのうち、路上の一方向へ拡がる通信エリアのみを抽出して考えた場合の、目標とする通信エリアの形状イメージを平面的に表した図である。 推定される通信エリアが、図９の通信エリアから変化した状態を示す図である。

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る路側通信機を含む高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図１に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機２、車載通信機３（図２及び図３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ６を含む。

交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ｊｉ（図例では、ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置されており、電話回線等の通信回線７を介してルータ８に接続されている。このルータ８は交通管制センター内の中央装置４に接続されている。
中央装置４は、自身が管轄するエリアに含まれる各交差点Ｊｉの交通信号機１及び路側通信機２とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。従って、中央装置４は、各交通信号機１及び各路側通信機２との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。

路側センサ６は、各交差点Ｊｉに流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。この路側センサ６は、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、感知情報Ｓ４や画像データＳ５は通信回線７を介して中央装置４に送信される。
なお、図１及び図２では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉに信号灯器が１つだけ描写されているが、実際の各交差点Ｊｉには、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも４つの信号灯器が設置されている。

〔中央装置〕
中央装置４は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなる制御部を有しており、この制御部は、路側通信機２、路側センサ６からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
具体的には、中央装置４の制御部は、自身のネットワークに属する交差点Ｃｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。

また、中央装置４は、通信回線７を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースである通信部を有しており、この通信部は、信号灯器の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１や、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２を所定時間ごとに交通信号機１及び路側通信機２に送信している（図１参照）。
信号制御指令Ｓ１は、前記系統制御や広域制御を行う場合の信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。

また、中央装置４の通信部は、各交差点Ｊｉに対応する路側通信機２から、その通信機２が車載通信機３から受信した車両５の現在位置等を含む車両情報Ｓ３、車両通過時に生じるパルス信号よりなる車両感知器（図示せず）の感知情報Ｓ４、及び、監視カメラが撮影した道路のデジタル情報よりなる画像データＳ５等を受信しており、中央装置４の制御部は、これらの各種情報に基づいて前記系統制御や広域制御を実行する。

〔無線通信の方式等〕
図２は、上記高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。
図２では、互いに交差する２つの道路の各々が上りと下りで片側１車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図２にも示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、車載通信機３との間で無線通信が可能な複数の路側通信機２と、キャリアセンス方式で他の通信機２，３と無線通信を行う移動無線送受信機の一種である車載通信機３と備えている。

複数の路側通信機２は、それぞれ路側の交差点Ｊｉごとに設置されていて、図１及び図２の例では交通信号機１の支柱に取り付けられている。一方、車載通信機３は、道路を走行する各車両５にそれぞれ搭載されている。
各路側通信機２は、その周囲に広がる基準通信エリアＡ（路側通信機２の送信信号が十分に届く範囲）をそれぞれ有し、自身の基準通信エリアＡを走行する車両５の車載通信機３との無線通信が可能である。また、各路側通信機２は、基準通信エリアＡが重複（一部重複でも全部重複でもよい。）する他の路側通信機２とも無線通信が可能である。

本実施形態の高度道路交通システムでは、路側通信機２同士（路路間通信）については無線通信が用いられ、また、路側通信機２と車載通信機３との間（「路」から「車」への路車間通信と「車」から「路」への車路間通信との双方を含む。）と車載通信機３同士（車車間通信）についても、無線通信が用いられている。
なお、前記した通り、交通管制センターに設けられた中央装置４は、各路側通信機２と有線での双方向通信が可能となっているが、これらの間も無線通信であってもよい。

各路側通信機２は、自装置が無線送信するためのタイムスロットをＴＤＭＡ方式で割り当てており、このタイムスロット以外の時間帯には無線送信を行わない。従って、路側通信機２用のタイムスロット以外の時間帯は、車載通信機３のためのＣＳＭＡ方式による送信時間として開放されている。
また、路側通信機２は、自身の送信タイミングを制御するために他の路側通信機２との時刻同期機能を有している。この路側通信機２の時刻同期は、例えば、自身の時計をＧＰＳ時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自身の時計を他の路側通信機２からの送信信号に合わせるエア同期等によって行われる。

〔路側通信機〕
図３は、路側通信機２と車載通信機３の内部構成を示すブロック図である。
路側通信機２は、無線通信のためのアンテナ２０が接続された無線通信部（送受信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部２２と、それらの通信制御を行うＣＰＵ等よりなる制御部２３と、制御部２３に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部２４とを備えている。記憶部２４は、制御部２３が実行する通信制御のためのプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。

路側通信機２の有線通信部２２には、前記中央装置４の他に、ＧＰＳ受信機２５が接続されている。このＧＰＳ受信機２５は、ＧＰＳアンテナ２６により、複数のＧＰＳ衛星（図示せず。）からＧＰＳ信号を受信する。なお、ＧＰＳ受信機２５は、路側通信機２内に設けられるものであってもよい。

制御部２３は、有線通信部２２が受信した中央装置４からの交通情報Ｓ２等を、記憶部２４に一時的に記憶させ、無線通信部２１を介して自己の基準通信エリアＡにブロードキャスト送信する。また、制御部２３は、無線通信部２１が受信した車両情報Ｓ３を、記憶部２４に一時的に記憶させ、有線通信部２２を介して中央装置４に転送する。

また、制御部２３は、記憶部２４に記憶されたタイムスロットの割当情報Ｓ６を、無線通信部２１を介して自己の基準通信エリアＡにブロードキャスト送信する。この割当情報Ｓ６は、路側通信機２の送信時間を車載通信機３に通知するためのものである。基準通信エリアＡを走行する車両５の車載通信機３は、路側通信機２が送信を行わない時間帯に、キャリアセンス方式による無線送信を行う。

〔車載通信機〕
一方、車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された通信部（送受信部）３１と、この通信部３１に対する通信制御を行うＣＰＵ等よりなる制御部３２と、この制御部３２に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部３３とを備えている。記憶部３３は、制御部３２が実行する通信制御のためのプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。また、通信部３１には、ＧＰＳ受信機３４及び速度センサ３６が接続されている。ＧＰＳ受信機３４は、ＧＰＳアンテナ３５により、複数のＧＰＳ衛星（図示せず。）からＧＰＳ信号を受信する。なお、ＧＰＳ受信機３４は、車載通信機３内に設けられるものであってもよい。

車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためのキャリアセンス方式による無線通信を通信部３１に行わせるものであり、路側通信機２との間の時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載通信機３の通信部３１は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。

なお、車載通信機３の制御部３２は、車両５（車載通信機３）の現時点の位置、方向、速度、車種等を含む車両情報Ｓ３を、通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信させている。
また、車載通信機３の制御部３２は、他の車両５から直接受信した車両情報Ｓ３や、路側通信機２から受信した他の車両５の車両情報Ｓ３に含まれる、位置、速度及び方向に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。

図４は、車載通信機３が送信するデータフォーマットの一例を示す図である。
図４に示すように、車載通信機３の送信信号には、プリアンブル、ヘッダ、データ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。
このうち、データには、車両５の位置、方向（進行方向）、速度、車種が含まれるが、路側通信機２からの送信信号を受信した場合の受信レベルを含めることもできる。車両５の位置や方向の情報は、ＧＰＳ受信機３４により、取得することができる。また、速度は、車両５の速度センサ３６に基づいた情報である。なお、車両５の位置情報は、光ビーコン（図示せず。）から取得することもできる。

〔路側通信機の送信電力調整：第１実施形態〕
次に、本発明の主要部分としての、第１実施形態に係る路側通信機及び、送信電力調整方法について説明する。
図５は、第１実施形態に係る路側通信機２の通信エリアを示す略図であり、（ａ）は路側通信機２と、車載通信機３を搭載した車両５１，５２，５４との位置関係を示している。（ｂ）は、路側通信機２から見た全通信エリアのうち、路上の一方向へ拡がる通信エリアのみを抽出して考えた場合の、目標とする基準通信エリアＡの形状イメージを平面的に表した図である。ダウンリンクエリアとしての基準通信エリアは、規格により、例えば、路側通信機２から２００ｍを最遠端とする大きさである。

路側通信機２の受信感度は、キャリアセンスレベルの設定等により、規格で定められた受信感度（若しくは車載通信機３と同じ受信感度）に設定される。具体的には例えば−８０ｄＢｍまでの信号受信が可能な感度である。このような設定により、路側通信機２は、受信感度未満のレベルの信号は受信できなくなる。なお、このような受信感度設定は、受信回路のハードウェア調整で行ってもよいし、現実にはもっと低いレベルも受信できるがソフトウェアによって−８０ｄＢｍより低い信号は捨てる、という処理を行うようにしてもよい。

図５の例では、路側通信機２から２００ｍ離れた位置にある車両５４の車載通信機３からの受信電力は、−８０ｄＢｍである。従って、２００ｍより近い距離にある車両５１，５２の車載通信機３から送信されるアップリンク信号は、−８０ｄＢｍよりも高い受信電力（−７０ｄＢｍ，−７５ｄＢｍ）となる。なお、第１実施形態では、位置情報のみを情報として活用し、受信電力は、以下に述べるエリア推定や電力調整用としては、参照しない。

次に、路側通信機２（制御部２３のエリア推定部２３ａ）は、路上に設置された後に、車載通信機３から得られる位置情報に基づいてアップリンクエリアの大きさを推定する。そして、アップリンク信号に含まれる車載通信機３の位置情報の中で最遠端のものと、規格で定められた基準通信エリア（ダウンリンクエリア）の最遠端とを互いに比較する。なお、ここでは、電波伝搬の可逆性を考慮する。例えば、図５において２００ｍの位置にある車両５４の車載通信機３からのアップリンク信号が、−８０ｄＢｍで路側通信機２により受信されたとすると、逆に、路側通信機２から送信された信号は、２００ｍの位置で−８０ｄＢｍで車載通信機３により受信されるはずである。すなわち、アップリンクエリアの大きさと、ダウンリンクエリアの大きさとは、互いに一致するはずである。

そして、推定したアップリンクエリアの最遠端と、基準通信エリアの最遠端とが一定量以上相違しているときは、互いに一致させる方向に、路側通信機２（制御部２３の電力調整部２３ｂ）が送信電力を調整する。すなわち、基準通信エリアの最遠端に比べてアップリンクエリアの最遠端の方が一定量以上遠くまで達している場合は、路側通信機２は、送信電力を減少させる。逆に、図６に示すように、基準通信エリアＡの最遠端に比べてアップリンクエリアＡ’の最遠端の方が一定量以上小さくなっている場合は、路側通信機２は、送信電力を増大させる。こうして、アップリンクエリアの最遠端を、基準通信エリアの最遠端に合わせる制御が行われ、路側通信機２の通信エリア（ダウンリンクエリア）を必要最小限に安定して維持することができる。
なお、このような送信電力の調整は、設置直後のみならず、定期的に行うものとする。

なお、送信電力の調整量は、一度の調整で「一致」させることをねらって推定した量だけ送信電力を一気に増大させてもよいが、その場合には、推定した調整量が大きすぎると一時的に通信エリアがＡより広くなって、路側通信機２同士の干渉や、隣接システム（地上デジタル放送・携帯電話）への予干渉を引き起こす恐れがあるので、必ずしも好ましくない。従って、一度の調整で一致させるための量よりも少ない一定量（例えば０．５ｄＢｍ）で、少しずつ通信エリアを元のＡに近づけていく方が無難である。また、まず一定量調整したら通信エリアがどの程度変化するかを記憶して、次の調整量を演算するようにしてもよい。

なお、上記の電波伝搬の可逆性は、路側通信機２と車載通信機３とで、送受信の条件が同一であることを前提として成り立つものであるから、路側通信機２と車載通信機３とで、空中線電力に違いがある場合には、成り立たない。そこで、このような場合には、送信電力差と、受信電力と距離特性の実験値のテーブルを予め用意しておき、このテーブルを用いて補正を行う。例えば、車載通信機３の送信電力が１５ｄＢｍで、路側通信機２の送信電力が２０ｄＢｍであれば、５ｄＢ差がある。この差が距離にしてどのくらいであるかをテーブルを参照して、例えば５０ｍであったとすると、アップリンクエリアの最遠端に５０ｍを加えて、その位置を、基準通信エリアの最遠端と比較すればよい。

また、過去に送信電力の調整を行った場合には、調整量を記憶しておき、二度目からの調整では過去の調整量を考慮することが好ましい。例えば、アップリンクエリアの最遠端が基準通信エリアの最遠端よりも路側通信機２に近く、その差が５０ｍであり、受信電力と距離特性のテーブルから＋５Ｂ調整が必要であるとき、過去の調整量が＋２ｄＢであれば、今回は＋３ｄＢの調整量とすることができる。

〔路側通信機の送信電力調整：第２実施形態〕
図７は、第２実施形態に係る路側通信機２の通信エリアを示す略図であり、（ａ）は路側通信機２と、車載通信機３を搭載した車両５１〜５４との位置関係を示している。（ｂ）は、路側通信機２から見た全通信エリアのうち、路上の一方向へ拡がる通信エリアのみを抽出して考えた場合の、目標とする基準通信エリアＡの形状イメージを平面的に表した図である。

この基準通信エリアＡは、路側通信機２から２００ｍ離れた位置にある車両５４の車載通信機３からの受信強度が例えば−８０ｄＢｍであると設定するものである。この点は、第１実施形態（図５，図６）と同様であるが、第１実施形態と異なるのは、基準通信エリアＡを、単に最遠端までの拡がりを示すだけでなく、車載通信機３の位置と当該位置での受信電力とのマップとして表す点である。なお、例えば規格で定められた最低受信感度が−８５ｄＢｍであれば、フェージングでの損失等を考慮した方がよい。フェージングマージン等を５ｄＢとすれば、目標とする受信電力は−８０ｄＢｍとするのがよい。

すなわち、路側通信機２の制御部２３（図３）は、基準通信エリアＡの輪郭線上のみならず、エリア内で、車両５１〜５３の各車載通信機３から送信される信号に基づく位置とその受信電力とを記憶する。これにより、図７の（ｂ）に示す４本の等電力線を含む受信電力のマップを記憶することができる。なお、これは一例であり、さらに細かく等電力線を記憶してもよい。

上記のように基準通信エリアＡを設定し、路側通信機２は設定された送信電力で送信を続ける。その後、路側通信機２は、制御部２３内のエリア推定部２３ａ（図３）の機能として、任意の車載通信機３から送信されて来る当該車載通信機３の位置を含む情報を一定量受信して、現在のアップリンクエリアＡ’を推定し、かつ、エリア内の各位置に、受信電力を対応づける。例えば、図８に示すようにアップリンクエリアＡ’が推定され、各位置に受信電力が対応づけられたとすると、制御部２３内の電力調整部２３ｂ（図３）の機能として、同じ位置における受信電力を比較する。

例えば、１００ｍの位置では、図７の（ｂ）の目標設定では−７２ｄＢｍであるのに対して、現在の図８の（ｂ）では−７５ｄＢｍである。従って、電力調整部２３ｂは、調整量３ｄＢｍとして、送信電力を増大させるよう無線通信部２１（図３）に指示すればよい、ということになる。これにより、図７の状態の基準通信エリアＡに戻すことができる。

上記第２実施形態によれば、通信エリアの最遠端がどこか、という情報が正確に入手できなくても、入手できた情報の範囲で、通信エリアを推定し、送信電力の調整量の目安を把握することができる。また、通信エリア内の車載通信機３の数（車両数）が少なくても、送信電力の調整量の目安を把握することができる。
電力差の比較は、エリア内のどこを対象としてもよいし、エリア全体の電力差の平均値でもよい。但し、なるべくは、比較できるうちの最遠端での電力差を比較することが好ましい。

なお、図８とは逆に、基準通信エリアＡよりもアップリンクエリアＡ’が拡がったと推定される場合には、送信電力を低減させることにより同様に、元の基準通信エリアＡに戻すことができる。

なお、路側通信機２と車載通信機３とで、空中線電力に違いがある場合には、補正の必要がある。例えば、車載通信機３の送信電力が１５ｄＢｍで、路側通信機２の送信電力が２０ｄＢｍであれば、アップリンク受信電力は、ダウンリンク受信電力と比較して５ｄＢ小さいレベルで受信される。従って、ダウンリンクの電力マップを作成する際は、同位置の車載通信機３からのアップリンク受信電力に５ｄＢを加算する補正を行う。また、過去に送信電力の補正を行っていれば、ダウンリンクの電力マップを作成する際は、同位置の車載通信機３からのアップリンク受信電力に過去の送信電力調整量を加算する補正を行う。

〔路側通信機の送信電力調整：第３実施形態〕
図９は、第３実施形態に係る路側通信機２の通信エリアを示す略図であり、（ａ）は路側通信機２と、車載通信機３を搭載した車両５２，５４，５５との位置関係を示している。（ｂ）は、路側通信機２から見た全通信エリアのうち、路上の一方向へ拡がる通信エリアのみを抽出して考えた場合の、目標とする基準通信エリアＡの形状イメージを平面的に表した図である。

この基準通信エリアＡは、路側通信機２から２００ｍ離れた位置にある車両５４の車載通信機３から送信される信号（車両情報Ｓ３）を路側通信機２が受信することができ、その受信強度が受信限界の例えば−８０ｄＢｍであることを目標として設定するものである。この点は、第１実施形態（図５，図６）と同様である。

上記のように目標設定し、路側通信機２は設定された送信電力で送信を続ける。その後、路側通信機２は、制御部２３内のエリア推定部２３ａ（図３）の機能として、アップリンクエリアＡ’を推定する。ところが、図１０に示すように、大型車（トラック、バス等）が多いときは、大型車の車体が邪魔になって、本来なら届くべきアップリンク信号が路側通信機２に届かないことがある。

すなわち、図１０において、距離２００ｍにある車両５４は、本当は基準通信エリアＡ内にあり、アップリンク信号を送信しているが、直前を走るバス５３の車体に遮られて信号が減衰し、路側通信機２の受信限界を下回る−８５ｄＢｍの受信強度でしか届かない。従って、これは、車両５５と同様に、「アップリンクなし」の扱いとなる。また、バス５３の車載通信機３からのアップリンク信号もトラック５１によって遮られているか又は大きく減衰している。

一方、車両５２の車載通信機３が送信したアップリンク信号はトラック５１の車体で減衰しながらも何とかすり抜けて受信限界の−８０ｄＢｍで路側通信機２に届く。この場合、エリア推定部２３ａが推定するのは、図１０の（ｂ）に示すアップリンクエリアＡ’となる。実際には、エリアはＡである。従って、大型車が多いと、車載通信機３から届くべき信号が届かないことにより誤ったエリア推定をしてしまう恐れがある。

そこで、車載通信機３から送信される車両情報Ｓ３に含まれる車種情報に基づいて、路側通信機２の制御部２３（エリア推定部２３ａ）は、通信エリア内の車種の構成比率を把握し、大型車の構成比率が多いほど受信電力の信頼性が低いと判定する。この場合、大型車の比率が所定値以下に下がるまでエリア推定を延期する。
なお、大型車の構成比率から統計的にエリア推定に与える影響が定量化できれば、推定した通信エリアを補正することも可能である。

〔その他〕
なお、上記各実施形態の電力調整はエリア推定に基づいており、エリア推定は位置に基づいている。従って、位置情報が高精度であることが重要である。しかし、一般に、車両の速度が速いほどＧＰＳ受信機３４（図３）による位置検出の誤差が大きくなる傾向があるので、その点を考慮する必要がある。例えば、車載通信機３から送信されてくる情報（車両情報Ｓ３）に含まれる速度が所定値以上であれば、位置情報は採用しない、という処理をしてもよい。

また、車両のＧＰＳ受信機３４（図３）が位置を検出してから送信するまでには若干のタイムラグがある。これは、車載通信機３の送信に割り当てられる時間が限定されていることと、キャリアセンスにより送信できるタイミングを伺っていることによるものである。タイムラグがあると、位置情報と、それを実際に送信した位置が異なる。実際に送信した位置により、路側通信機２に届く受信電力が異なるので、位置情報と、受信電力とが正確に対応しなくなる。従って、第２実施形態のように位置情報と受信電力との「紐づけ」をする場合には、速度が速いほど、情報の信頼性が低い、ということになるので、速度が所定値以上であれば、位置情報と受信電力とが対応していない、と判定する処理をすることが無難である。

また、車載通信機３は、上記の理由により、送信を行う時間の間隔が変動するものである。通信エリア内の車両数が非常に多く、各車載送信機３の送信待ち時間が相対的に長い場合は、上記の紐付けの精度が悪くなる可能性が高い。従って、路側通信機２は、同一の車載通信機３から情報を受け取る間隔が長いほど位置の精度が悪いと判定することが賢明である。

また、路側通信機２は、ＧＰＳ受信機２５を備えているので、アップリンクエリアを推定するにあたって、ＧＰＳ衛星の捕捉数を参酌するようにしてもよい。ＧＰＳによる測位精度は衛星の配置により大きく左右され、一般に、ＧＰＳ衛星の捕捉数が多い方がＧＰＳ受信機２１，３４で検出する位置の精度が高くなる。また、路側通信機２のＧＰＳ受信機２５から見たＧＰＳ衛星の数は、２００ｍ程度しか離れていない通信エリア内の車載通信機３のＧＰＳ受信機３４から見たＧＰＳ衛星の数と基本的に同じである。従って、路側通信機２側で、ＧＰＳ衛星の捕捉数に配慮してアップリンク情報の信頼性に軽重をもたせるようにしてもよい。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

２ 路側通信機
３ 車載通信機
２３ａ エリア推定部
２３ｂ 電力調整部

Claims (8)

1. 予め定められた基準通信エリアの大きさに、実際のアップリンクエリアの大きさ及びダウンリンクエリアの大きさを設定することが求められる路側通信機であって、
   路上に設置された後に、車載通信機から得られる位置情報に基づいてアップリンクエリアの大きさを推定するエリア推定部と、
   推定したアップリンクエリアの最遠端と前記基準通信エリアの最遠端とが一定量以上相違しているときは、互いに一致させる方向に送信電力を調整する電力調整部と
   を備えたことを特徴とする路側通信機。
2. 前記電力調整部による調整量は、一度の調整で前記の一致をさせるための量よりも少ない請求項１記載の路側通信機。
3. 前記基準通信エリア及び推定したアップリンクエリアは共に、前記車載通信機の位置と当該位置からの受信電力とのマップとして表されるものであり、
   前記電力調整部は、前記送信電力の調整量を、前記基準通信エリア及び推定したアップリンクエリアの同一位置における受信電力の差に基づいて決定する
   請求項１記載の路側通信機。
4. アップリンクエリアを推定するにあたって、前記車載通信機から送信される速度情報を参酌する請求項１〜３のいずれか１項に記載の路側通信機。
5. アップリンクエリアを推定するにあたって、同一の車載通信機から前記位置情報を受け取る間隔を参酌する請求項１〜４のいずれか１項に記載の路側通信機。
6. アップリンクエリアを推定するにあたって、前記車載送信機から送信される車種情報に基づいて得られる当該エリア内の大型車の構成比率を参酌する請求項１〜５のいずれか１項に記載の路側通信機。
7. ＧＰＳ受信機を備え、アップリンクエリアを推定するにあたって、ＧＰＳ衛星の捕捉数を参酌する請求項１〜６のいずれか１項に記載の路側通信機。
8. 予め定められた基準通信エリアの大きさに、実際のアップリンクエリアの大きさ及びダウンリンクエリアの大きさを設定することが求められる路側通信機によるダウンリンク信号の送信電力調整方法であって、
   路上に設置された後に、車載通信機から得られる位置情報に基づいてアップリンクエリアの大きさを推定し、
   推定したアップリンクエリアの最遠端と前記基準通信エリアの最遠端とが一定量以上相違しているときは、互いに一致させる方向に送信電力を調整する
   ことを特徴とする送信電力調整方法。

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